ITBG990002A1 - Procedimento per lo smaltimento di rifiuti solidi urbani mediante loro compattazione-limite con pressatura continua e successiva ricopertura - Google Patents

Description

Descrizione di un’invenzione industriale a nome:

DESCRIZIONE

Questa invenzione si riferisce ad un procedimento per lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani mediante loro compattazione-limite con pressa continua e successiva ricopertura ermetica ausiliaria con plastica fusa.

Come è noto, lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani (R.S.U.) costituisce un problema di difficile soluzione anche al giorno d’oggi, dopo decenni dedicati da studiosi di tutto il mondo alla soluzione di esso. Nonostante tutti i tentativi fatti per una raccolta differenziata, si è, comunque, di fronte al fatto di avere dei rifiuti che possono essere eliminati:

- o mediante loro accumulo in apposite discariche;

- o mediante loro bruciatura in appositi inceneritori.

Entrambe queste soluzioni "non sono soluzioni”, perchè nessuna autorità Comunale vuole sul suo territorio una discarica, e perchè nessuna autorità Comunale vuole sul suo territorio un inceneritore, interpretando evidentemente i desideri dei suoi cittadini. Le discariche sono infatti estremamente maleodoranti; gli inceneritori inquinano l’aria con i fumi che vengono emessi. Per ridurre il malumore della popolazione, sia le discariche che gli inceneritori vengono costruiti con criteri estremamente sofisticati, che fanno aumentare enormemente i loro costi. Il citato rifiuto delle popolazioni, alla presenza di inceneritori e discariche sul proprio territorio, costringe al trasporto di tali rifiuti urbani nei pochi impianti di discarica o di incenerimento, con ulteriore aggravio dei costi. Il concetto di “pressa continua" di cui all'invenzione, è basato sullo sfruttamento dell’effetto-cuneo, mediante il quale una forza perpendicolare ad una parete obliqua si scompone in due componenti: una nel verso longitudinale di scorrimento, e l’altra in un verso perpendicolare trasversale; quest’ultima componente è inversamente proporzionale all’angolo del "cuneo”. In base a ciò, si possono realizzare enormi forze trasversali di schiacciamento dei R.S.U. con piccole forze di spinta longitudinale. Un notorio modo di ottenere grandi forze assiali è quello di utilizzare il tratto finale della corsa di un piede di biella, mosso da una piccola spinta trasversale di manovella. Se poi tali grandi forze assiali vengono impiegate per allineare due bracci articolati con una spinta trasversale ad essi, si ottiene una triplice enorme moltiplicazione di forze. Si ha cioè che una piccola forza di azionamento di una manovella può creare una grande forza con il piede di una biella ad essa collegata, la quale grande forza può essere ingigantita in spinte trasversali impiegandola per allineare due bracci articolati di ginocchiera, le quali spinte trasversali possono creare spinte anche maggiori trasversali a sé agendo su di un cuneo.

Scopo della presente invenzione è quello di definire un nuovo procedimento per smaltire i R.S.U. che sia privo dei difetti propri delle discariche e degli inceneritori. Altro scopo è quello di definire un nuovo procedimento per smaltire i R.S.U. che sia estremamente economico. Altro scopo è quello di definire un procedimento che sia attuabile con un impianto piccolo, ubicato in qualsiasi paese o città. Altro scopo è quello di definire un procedimento, come sopra, applicabile in qualsiasi territorio comunale per consentire un’autonomia di smaltimento. Altro scopo è quello di definire un procedimento che consenta l’utilizzazione del prodotto che deriva da esso. Altro scopo è quello di trovare un nuovo importante ampio campo di impiego per le materie plastiche riciclabili, altrimenti avviate alla discarica in quanto prive delle caratteristiche tecnologiche richieste dal mercato. Altro scopo è quello di definire un impianto che sia idoneo a compattare qualsiasi tipo di rifiuto solido, perfino pneumatici di automobile, parti in acciaio, parti dure. Altro scopo è quello di definire una pressa idonea ad attuare tale compattazione fino ad una condizione-limite. Altro scopo è quello di definire una pressa, come sopra, che possa operare in continuo, indipendentemente dalla comprimibilità variabile posseduta dai vari tipi di R.S.U. Questi ed altri scopi appariranno come raggiunti dalla lettura della descrizione dettagliata seguente, illustrante un procedimento per lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani consistente nella compattazionelimite di essi mediante compressione meccanica con pressa continua al fine di realizzare dei piccoli blocchi cubici, detti piccoli blocchi cubici potendo ausiliarmente ricevere una successiva ricopertura ermetica mediante immersione in plastica fusa; detti blocchi possono così essere immagazzinati ovunque perchè piccoli, duri, compatti, inodori, inerti, multi-uso. L’invenzione è illustrata, a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo, nelle allegate tavole di disegno in cui:

- la fig. 1 mostra con vista schematica laterale una "pressa continua”;

- la fig. 2 mostra, con vista schematica in pianta, una pressa continua del tipo di cui alla fig. 1 ;

- la fig. 3 mostra, con vista schematica frontale, una sezione di una zona della pressa continua dove i rifiuti solidi urbani vengono costipati;

- la fig. 4 mostra un congegno per tagliare in cubetti rifiuti solidi compattati allo stato limite, mediante loro estrusione continua;

- la fig. 5 mostra un congegno del tipo di cui alla figura 4 con vista perpendicolare rispetto ad essa;

- la fig. 6 mostra schematicamente un impianto per la ricopertura dei citati cubetti mediante loro immersione in plastica fusa;

- la fig. 7 mostra con vista frontale come avviene il sostegno dei citati cubetti mentre transitano immersi nella plastica fusa ed appoggiati su una catena in scorrimento; - la fig. 8 mostra schematicamente con vista dall’alto la catena di cui alla fig. 7;

- la fig. 9 mostra un modo con cui possono essere unite longitudinalmente le parti inferiori di tondini trasversali sagomati;

- la fig. 10 mostra in vista laterale sezionata un dettaglio di una mazza della pressa continua;

- la fig. 11 mostra una vista frontale perpendicolare del dettaglio di cui alla fig. 10.

Per meglio comprendere l’invenzione è opportuno considerare le difficoltà che ne avevano finora impedito il suo concepimento. In primo luogo, la possibilità di disporre di una macchina a ciclo continuo che potesse esercitare le enormi forze necessarie per una compattazione-limite, intesa come idonea ad assicurare l’eliminazione di ogni apprezzabile porosità o cavità interna nel prodotto finale. Tali forze devono essere dell’ordine almeno di decine di tonnellate per ogni cm^ di superficie. Ciò significa che se, per esempio, si dovesse esercitare una pressione di 1000 kg/cm^ su una superficie quadrata di dieci centimetri di lato, sarebbe necessaria una forza di 100 tonnellate. L'entità di tali "azioni” dipende tuttavia dalle "reazioni” che il materiale è in grado di offrire; siccome i R.S.U. hanno capacità di reazione che sono estremamente variabili, ciò richiederebbe l’impiego di presse idrauliche, le quali sono estremamente lente e costose. Un problema risolto dall’invenzione è stato dunque quello di poter applicare delle presse meccaniche, essendo queste semplici, affidabili, economiche. Le azioni di compattazione che esse devono fornire, oltre ad essere indipendenti dal tipo di materiale da trattare, devono soprattutto poter essere esercitate in un modo che consenta di utilizzare il calore generato per attrito. L’invenzione qui presentata non prevede limiti all’entità delle forze esercitabili. I limiti sono solo quelli pratici della tecnologia applicata e ritenuta economicamente sufficiente per raggiungere gli scopi. Il concetto inventivo di "compressione-limite" va dunque inteso come una compressione che non è neanche lontanamente paragonabile a quella irrisoria con cui ora si realizza la compattazione dei rifiuti, o con quella con cui si impacchettano i rottami metallici o le carcasse di automobili. Le compressioni-limite citate sono infatti centinaia di volte più grandi, e non sono raggiungibili con le presse aventi la concezione comune di scaricare la loro forza su superfici perpendicolari molto ampie (circa 1 metro quadrato). Tali compressioni-limite sono infatti realizzabili solo scaricando forze immense su superfici minime, ma in un modo che sia compatibile con le grandi quantità di materiale (R.S.U.) da trattare; ovvero, con una grande frequenza di applicazione di esse forze. Va considerato poi che, tale materiale, deve risultare con una forma ben definita ed idonea alla sua movimentazione nell'ambito di un ciclo produttivo. Va inoltre considerato che la natura dei R.S.U. è continuamente variabile, per cui vi è il problema di creare prodotti finali con uguale volume, nonostante dei materiali di differente resistenza meccanica ed ingombro siano assoggettati a forze di schiacciamento costanti. Tali problemi sono stati risolti dalla concezione di una pressacontinua potenzialmente capace di esercitare spinte anche di migliaia di tonnellate, ma che di fatto esercita le spinte conseguenti alle reazioni incontrate: principio fisico per il quale una forza qualsiasi può avere solo l’entità della reazione che essa genera. Dette reazioni, per altro, sono facilmente modificabili a seconda delle esigenze, allo scopo di renderle sempre adeguate al valore richiesto per un ottimale sfruttamento della potenza pressante della macchina. Tale modificabilità è quella ottenibile modificando l’angolo dì inclinazione delle pareti laterali oblique del lungo condotto entro cui vengono spinti forzatamente i R.S.U. Con riferimento alle figure precedentemente elencate, il procedimento inizia con una fase di alimentazione. Dei Rifiuti Solidi Urbani 17 (R.S.U.) provenienti dalla raccolta giornaliera, vengono direttamente scaricati in una grande tramoggia 65 dove essi si accumulano per essere, man mano, prelevati e trattati secondo il procedimento in oggetto. Detta tramoggia è sostanzialmente formata da pareti oblique 66. Detta tramoggia comprende una parete verticale 67 contro la quale si arrestano i R.S.U. a seguito del movimento conferito ad essi da una discesa per gravità sulle pareti oblique 66, oppure conferito da una coclea 68, o simile, fatta ruotare da un usuale motore 69. In tal modo, i R.S.U. vengono spinti all'interno di una botola rettangolare 70, attraverso cui precipitano in un piano di caricamento 16, dal quale vengono spazzati ed introdotti in una camera di compattazione 15 mediante lo scorrimento di una mazza 9, avente la forma di un ampio e spesso lastrone. Tale mazza 9 ha la funzione di sospingere i R.S.U. entro un condotto 18, dotato di sezione iniziale rettangolare e di sezione finale quadrata al fine di compattarli mediante strizione progressiva. Siccome tale compattazione è proporzionale alla piccolezza dei frammenti da compattare, all’azione di tale mazza viene conferito un ruolo triturante, per determinare lo sbriciolamento di qualsiasi oggetto solido di qualsiasi materiale. Per fare questo, essa ha la forma di un punzone multiplo, idoneo a tranciare qualsiasi cosa. Un esempio di tale punzone è quello illustrato nelle figg. 10 e 11 , realizzato da una pluralità di rostri formati da lastre verticali parallele 71 , specificabili in 71 A, 71 B, 71 C, 71 D, eccetera, aventi bordo di testa conformato a gradini; il lato anteriore di tali gradini porta fissate amovibilmente delle piastrine 72 di materiale durissimo. Le lastre verticali 71 , operanti come rostri, penetrano in degli spazi definiti da altre lastre coniugate ma fisse 73, specificabili in 73A,73B,73C, eccetera. Tali lastre 73 sono verticali, sospese a sbalzo, ed hanno anch’esse la loro testa coperta da piastrine 78 in materiale durissimo: per esempio, acciaio per utensili, ghisa, materiali sinterizzati. La scelta del materiale dipende ovviamente dai molti possibili parametri progettuali: durata, costi, tipo di materiale da tranciare, eccetera. Con riferimento alle figg. 10 e 11 , si può meglio comprendere la peculiarità tranciante, martellante, sminuzzante della mazza 9. Essa ha una base 9A costituita da un ampio lastrone di acciaio; la parte anteriore, avente sezione rettangolare appiattita, entra ed esce con moto tuffante nella camera di compattazione 15, avente sezione coniugata con precisione in modo che i R.S.U., caduti sul piano 16 davanti a tale imboccatura quando la mazza è in posizione estratta, vengano poi sospinti all’interno di tale camera, e la loro sovrastante quantità in eccesso venga tranciata dalla cooperazione tra una superficie piana verticale 9B della testa della mazza ed un bordo spigoloso di un piano 73Z. Questo bordo è rettilineo ed è alternativamente costituito da tratti 79A,79B,79C,79D appartenenti alla sommità dell'imboccatura strutturale della camera di compattazione 15, e da tratti più esterni 79E,79F,79G appartenenti ai bordi inferiori dei lastroni verticali a sbalzo 73A,73B,73C. Tali lastroni 73 hanno un lato inferiore 80 che è obliquo per alloggiare l'obliquità espressa da una serie di gradini 81A,81 B,81C,81D,81 E costitutivi della testa dei rostri 71 solidali alla mazza scorrevole 9. Detti gradini possono giungere in una cavità 82 solo dopo aver varcato il piano verticale in cui giacciono le barrette 78. Qualsiasi oggetto, che essi avessero sospinto entro tale cavità, avrebbe pertanto subito una doppia tranciatura, che gli avrebbe conferito una larghezza massima uguale allo spessore dei rostri 71 ; ovvero, uguale alla distanza tra due lastroni 73 entro cui i rostri 71 si tuffano. Così facendo, essi posso sgretolare progressivamente qualsiasi cosa, anche pietre, vetri, metalli di ogni genere, pneumatici di automobili, i cui frammenti verranno fatti cadere davanti all’ingresso della camera di compattazione 15, e poi sospinti violentemente all’interno di essa dal moto tuffante della mazza 9. La mazza 9 è dotata imperniata con asse orizzontale trasversale traslante 8, per cui essa appoggia liberamente su un piano 74 in cui scorre. Tale scorrimento è favorito dal supporto della propaggine 9A mediante una pluralità di usuali ruote laterali 75,76. Per evitare a tali ruote di sorreggere anche il peso della mazza 9, questa può essere fatta appoggiare su una pluralità di rulli 83 paralleli, traslanti mediante loro unione con apposita “gabbia" 84 (tipo quella degli usuali cuscinetti volventi) ed interposti tra una superficie inferiore 85 della mazza ed una superficie 77. A supportare le spinte oblique di bracci oscillanti 4 (Fig. 1) provvedono le ruote 76, scorrevoli con gioco tra piste inferiori 86, 86A,86B ed altre analoghe piste parallele superiori 87. La guida trasversale è offerta da pareti verticali 46 di contenimento preciso.

Le forze con cui i R.S.U. vengono spinti all'interno del condotto 18, vengono generate dall'abbinamento di un meccanismo biella-manovella ad un’articolazione a ginocchiera, come schematizzato nelle figure 1 e 2. In tali figure si ha una manovella 1 , una biella 2 avente il suo piede imperniato su un asse 3, comune e di articolazione tra due bracci oscillanti 4 e 5 (simili a quelli di una “ginocchiera” impiegata nelle presse di iniezione per materiali termoplastici). L’altra estremità del braccio (o della coppia di bracci) 5 è imperniata su un asse 6 di una struttura fissa 7; l’altra estremità del braccio oscillante (o della coppia di bracci oscillanti) 4 è imperniata sull'asse traslante 8 della mazza 9, scorrevole rettilinearmente sulle piste 86,87 e sul piano di scorrimento 74. Con tali articolazioni, si sommano gli effetti della massima forza esercitata dal piede della biella 2 quando un suo asse 10 è al punto morto inferiore con gli effetti della massima forza generata dai due bracci (o coppie di bracci) oscillanti 4 e 5 quando sono allineati. Tale loro allineamento può essere realizzato, dalla corrispondente posizione assunta daii'asse 10 del piede di biella al punto morto inferiore. In questo modo si possono realizzare delle spinte 11 che sono enormi anche con un motore 12 di piccola potenza, azionante la manovella 1 tramite una trasmissione riduttoria a cinghia 92. Il tutto può, peraltro, avvalersi dell’ausilio di idonei volani 13, secondo tecnica notoria. Con l'ausilio di tali volani potrebbe essere resa possibile, a parità di velocità angolare della manovella 1 , una frequenza dei colpi della mazza 9 che sia doppia rispetto a quella del meccanismo precedentemente considerato. Infatti, l’energia cinetica di tali volani potrebbe sopperire alla riduzione della forza esercitata dalla biella 2 quando la manovella 1 è idealmente perpendicolare ad essa, ma consentire alla ginocchiera 4-5 di oscillare anche al di sotto di una linea 14 congiungente i due assi 8 e 6; ciò richiederebbe, ovviamente, una manovella 1 di lunghezza doppia, a parità di corsa della mazza 9. In entrambe le ipotesi progettuali, comunque, il citato meccanismo consente alla mazza 9 di muoversi alternativamente, in avanti e indietro, con una capacità di spinta che è massima quando va in avanti (bracci 4 e 5 in configurazione allineata). La corsa della mazza 9 è dunque costante. Davanti a tale mazza cadono in continuazione i R.S.U., i quali verranno pertanto sospinti da essa in avanti (nel verso indicato dalla freccia 11 ). La corsa di tale mazza 9 avviene in parte all’interno della camera 15 con sezione coniugata a quella di essa mazza, ed in parte al di fuori di tale camera, appoggiando sul piano di caricamento 16 posto al disotto della botola 70. Su tale piano precipitano e si ammassano i rifiuti solidi urbani 17 in caduta dall’alto, scaricati da un nastro trasportatore 88, oppure direttamente dai tipici camion. Quando la mazza 9 riprende la sua corsa in avanti, sospinge detti R.S.U. all’interno della camera 15. Ad ogni corsa si ha dunque l'immissione di una certa quantità di R.S.U. nella camera 15. Tale camera è parallelepipeda, intesa come volume spaziato dalla mazza 9 con la sua corsa percorsa all’interno della sua zona interessata. Tale camera 15 è infatti senza fondo; nel senso che prosegue in una specie di lunga galleria costituita dal condotto 18 a sezione progressivamente più piccola. Per tale progressiva strozzatura, realizzata dalla convergenza dei piani costitutivi delle sue pareti laterali, i materiali R.S.U. che vengono spinti entro tale condotto 18 subiscono un attrito allo scorrimento, una resistenza longitudinale creata dal compattamento trasversale dovuto al restringimento della sua sezione. Più tale compattamento trasversale genera grandi reazioni longitudinali, più la spinta longitudinale 11 fornita dalla mazza 9 diventa grande e crea, pertanto, anche un compattamento in senso longitudinale. In questo modo si realizza dunque una compressione longitudinale anche con le sole pareti laterali, cioè anche senza alcuna parete di fondo. La reazione teoricamente offerta da essa, è infatti praticamente tratta dalla resistenza allo scorrimento longitudinale dei materiali R.S.U. all’interno del condotto 18. Più le pareti di tale condotto 18 hanno un angolo di convergenza elevato (angolo del citato cuneo teorico), maggiore è la resistenza longitudinale. Tale condotto ha una lunghezza tale che, quando il materiale giunge a fuoriuscire, esso deve avere subito uno schiacciamento massimo, in modo da avere un peso massimo, un volume minimo, una umidità minima, una compattezza massima e tale da essere un corpo solido. Gli attriti che vengono esercitati sul materiale R.S.U. così trattato sono enormi e, tali, da generare molto calore. Tale calore può innalzare la temperatura del materiale R.S.U.

oltre i 100° C, fino alla temperatura ritenuta idonea a fondere la generalità delle materie plastiche (polietilene, polipropilene, polistirolo, polietilentereftalato) presenti nei R.S.U.. Ciò realizza pertanto la presenza di tali materie plastiche fuse in ogni interstizio della massa compattata, creando un incollaggio tra tutti i materiali non fusi (carte, cartoni, metalli, vetri, plastiche termoindurenti), appena avviene il raffreddamento alla temperatura-ambiente di tali R.S.U. cosi compattati. La elevata compressione all'interno del condotto 18, crea una strizzatura che espelle ogni liquido, sia acquoso che oleoso. La elevata temperatura in cui si trovano, poi, crea una loro parziale evaporazione. Ne consegue che, all'uscita dal condotto 18, il materiale risultante è formato sostanzialmente solo da elementi solidi, spremuti e privati di ogni loro componente liquida. Questo fatto, unito alla completa sterilizzazione che viene realizzata alle citate temperature, comprese tra 100 e 200° C circa, crea un prodotto finale non putrescibile, o putrescibile in forma trascurabile. La compattazione-limite dei R.S.U. così ottenuta crea, pertanto, un prodotto privo di odore. La parte volatile, cioè i vapori ed i liquidi, seguendo vie differenti e ben distinte, possono essere trattati con procedimenti specifici usuali in un modo facile ed economico. “Facile ed economico”, perchè la superficie di emissione dei gas o dei liquidi è estremamente esigua e ben circoscritta attorno al condotto 18, consentendo così un loro agevole contenimento in apposite canalizzazioni di aspirazione o di convogliamento verso ambienti preposti alla loro depurazione. Il condotto 18 ha preferibilmente una sezione iniziale a forma di basso rettangolo orizzontale; tale sezione diventa man mano sempre più stretta verso l'uscita, fino a diventare un quadrato. Detta configurazione a pareti piane perpendicolari è particolarmente idonea per consentire l’impiego economico di lastroni rettificati, combinabili o giuntabili tra essi per realizzare, in modo facilmente variabile, sia gli angoli di convergenza, sia le lunghezze di condotto ritenuti più idonee a perseguire gli scopi voluti. I materiali usati a tale scopo possono essere i più vari: ghisa, acciaio, granito; il granito, in particolare, offre il vantaggio di una bassa conducibilità termica. Essendo le pareti verticali contrapposte e convergenti semplicemente serrate ed appoggiate sui lastroni piani orizzontali, esse consentono la agevole realizzazione di fessure, attraverso le quali possono liberamente trafilare sia i vapori, sia i liquidi derivanti dalla compressione dei R.S.U. . Tali liquidi possono così confluire in apposite canalizzazioni 19 ed essere pertanto raccolti in serbatoi 20 (fig. 3). Tali liquidi possono essere imbottigliati ed utilizzati in agricoltura, in orticoltura, in giardinaggio, come fertilizzanti. L'imbottigliamento di tali liquidi consente di eliminare, ovviamente, l'emissione di eventuali odori sgradevoli: sia perché le bottiglie sono ermetiche, sia perché il loro impiego mirato può avvenire usando quantitativi minimi, giorno per giorno. Inoltre, consente comunque il loro trasporto verso eventuali impianti centralizzati per il loro trattamento ecologico finalizzato a renderli dei fertilizzanti liquidi per un impiego, nell’agricoltura e nel giardinaggio, in un modo più generalizzato. Con riferimento alla fig. 3, si può meglio comprendere la struttura realizzativa del condotto 18, avente sezione quadrangolare. Tale condotto comprende una base, costituita da una serie di lastroni 21 , affiancati per realizzare la lunghezza voluta. In fig. 3 è illustrata una versione progettuale in materiale saldabile, ovvero acciaio o ghisa. Tali lastroni 21A, 21 B, 21 C, eccetera (fig. 1 ), appoggiano su delle pareti 22A, 22B di un basamento 23, appoggiato al pavimento o ad una struttura sopraelevata equivalente 24. Essi sono fissati a tali pareti 22 mediante propri longheroni 25A, 25B di rinforzo, saldati ad essi e forati per accogliere grossi bulloni 26A, 26B. I lastroni 21 sono forati per accogliere dei grossi bulloni 27 (indicati da punti 27A, 27B in fig. 2) passanti verticalmente in numerose, tozze e massicce pareti 28 di acciaio, o di ghisa, o di granito o di altro materiale di grande durezza, idonea tenacità e preferibilmente scarsa capacità di conduzione termica (per favorire l'innalzamento della temperatura all’interno del condotto 18). Tali pareti, contrapposte e distinguibili in destra 28A e sinistra 28B, sono serrate contro i lastroni di base 21 dai bulloni 27 con l’interposizione di lastroni di sommità 29, paralleli alla base 21. Tale geometria, apparentemente banale, è in effetti derivante dalla necessità di realizzare un macchinario operante con spinte di migliaia di tonnellate e richiedente, pertanto, elementi di semplicità-limite; non solo per la loro efficienza e modularità, ma anche per il contenimento di costi legati alla loro lavorazione: piallatura, fresatura, rettificatura, foratura, minimo impiego di saldature. Si può infatti vedere che la struttura sopra descritta consente di sfruttare al massimo, ai fini della sua robustezza, il grande peso delle parti costitutive. Le numerose giunzioni tra le pareti laterali 28 e i lastroni orizzontali 29, 21 , consentono la agevole realizzazione di feritoie verticali 90 (fig. 2) o intercapedini orizzontali 89 (fig. 3) tra esse. Tali feritoie, o giochi connessi alla giunzione dei lastroni, sono utilizzabili per la fuoriuscita dei liquidi derivanti dalla '‘spremitura” dei R.S.U., nonché per lo sfiato dei vapori generati dalla elevata temperatura che acquisiscono i R.S.U., man mano che vengono compressi. E’ infatti sufficiente distanziare di qualche decimo di millimetro o di qualche millimetro, nel senso longitudinale del condotto 18, i vari lastroni 28A, 28B, 29, per creare fessure idonee ai citati scopi. I lastroni 21 , invece, è opportuno che siano combacianti tra essi con precisione, in modo da realizzare una sostanziale ermeticità della base continua da essi realizzata. In associazione o in sostituzione delle citate fessure o feritoie, prestabilite dalla distanziazione delle pareti 28 e dei lastroni 29, sono in ogni caso facilmente realizzabili dei solchi trasversali 30 sulle facce superiori ed inferiori delle pareti 28A, 28B, per consentire la libera fuoriuscita di liquidi e di vapori dal condotto 18 in cui vengono pressati i R.S.U.. Come indicato in fig. 3, tutto il condotto 18 può essere circondato da una ricopertura in lamiera 31 , realizzante un condotto 32 in cui superiormente si raccolgono dei vapori 33 ed inferiormente dei liquidi 34. Tali liquidi in espulsione possono cosi essere facilmente raccolti nei serbatoi 20. I vapori 33 possono invece essere facilmente aspirati da ventilatori 35 e convogliati verso specifici impianti, preposti al loro trattamento ecologico, prima di immetterli nell'atmosfera. All’interno del condotto 32 confluiscono liquidi e vapori a temperature elevate; gli stessi lastroni 21 , 28, 29 irradiano in esso il loro calore; ecco pertanto che, tale condotto 32, può diventare un eccellente mezzo di raccolta per una parte della citata grande quantità di energia termica in cui è stata trasformata l’energia meccanica di pressatura. E' sufficiente dunque coibentare termicamente le pareti 31 e porre al suo interno degli usuali scambiatori di calore ariaacqua 36 (tipo radiatori delle automobili) per ottenere grandi quantità di acqua calda, utilizzabile per il riscaldamento domestico invernale. Dell'acqua fresca 37 entra infatti nello scambiatore di calore 36, si riscalda all’interno di esso ed esce come acqua calda 38. Ciò consente, vantaggiosamente di raffreddare i vapori 33 e tutto l'impianto.

Il condotto 18 è costituito da una pluralità di "sezioni” 91A, 91B, 91C... (fig. 1) eccetera; esso è dunque modulare, ed ha una lunghezza che può essere agevolmente modificata. Ciò consente di aumentare o diminuire la compattazione del materiale senza modificare nulla “a monte” dell'impianto: come prodotto estruso, si otterranno semplicemente dei "cubi", oppure dei “parallelepipedi”, a seconda del rapporto dei lati della bocca di uscita quadrangolare del condotto 18. La forma più versatile è ovviamente quella cubica. In ogni caso si ha che, da una bocca di uscita 39 del condotto 18, si ha l’estrusione di una barra 40 avente sezione quadrata. Con riferimento alla figura 4 si può comprendere come l’invenzione consenta il taglio di tale barra quadrangolare 40 per farne dei cubi tutti uguali, nonostante tale barra sia in continuo avanzamento, fuoriuscendo estrusa dalla bocca 39. Una colonna orizzontale cilindrica 41 solidale e sporgente longitudinalmente da una struttura fissa 93 della pressa continua, ha un suo asse 42 eccentrico rispetto ad un asse 43 del condotto 18. Tale colonna orizzontale svolge un ruolo di perno di sostegno per una struttura pendolare 44, che è libera di oscillare e di scorrere assialmente con sue boccole 45A, 45B su di essa. In corrispondenza della boccola 45B agisce una molla elicoidale cilindrica 94, spingendo la struttura pendolare 44 verso la bocca di uscita 39. Ciò, allo scopo di porre davanti a tale bocca un piattello 95A di una sua propaggine 95. Quando la barra 40 fuoriesce per estrusione dalla bocca 39, essa agisce sul piattello di tale propaggine 95 e la sospinge all'indietro insieme alla struttura pendolare 44 di cui fa parte; a seguito di ciò, la boccola 45B schiaccerà la molla antagonista 94, appoggiata su un appoggio di fondo 41A. La struttura pendolare 44 porta pure un albero 96 girevole su cuscinetti 97 ed azionato da una trasmissione a cinghia 98. Tale cinghia riceve il moto da un riduttore di velocità angolare 99 a grande rapporto di trasmissione. Tale riduttore è azionato a sua volta da un suo motore elettrico 106. Sia il riduttore 99 che il motore elettrico 106 sono fissati alla struttura pendolare 44. Un altro motore elettrico 100, fissato anch'esso alla struttura 44, ha un albero motore 101 che, con una sua estremità, porta un usuale disco tagliente 102. Tale disco tagliente è preferibilmente ad azione abrasiva, onde poter tagliare con piccole forze tangenziali qualsiasi oggetto duro che potrebbe, essere inglobato o presente all’interno nella barra 40. L’albero 96 porta solidale una camma 103 strisciante, con il suo profilo, su un piano fisso 104, rivestito di materiale antifrizione: poliammidico, poliacetalico, politetrafluoroetilenico, bronzeo. Il contatto tra il profilo della camma 103 ed il piano 104 è mantenuto da usuali mezzi di richiamo elastici; in sostituzione di tali mezzi elastici può vantaggiosamente essere sfruttato lo stesso peso della struttura pendolare 44, con i citati organi di macchina fissati su di essa. Ciò premesso, si ha il seguente funzionamento. Quando la barra 40 fuoriesce dalla sua bocca di estrusione 39, essa sospinge all'indietro tutta la struttura pendolare 44, fino ad azionare un interruttore elettrico 105; ciò avviene quando la sporgenza della barra ha raggiunto una lunghezza uguale al lato del cubo da realizzare. L’interruttore elettrico 105 attiva i motori elettrici 100 e 106, ponendo contemporaneamente in rotazione veloce il disco di taglio 102 ed in rotazione lenta la camma 103. Data la configurazione geometrica illustrata dalle figg. 4 e 5, la struttura pendolare subisce una rotazione angolare 116 che fa avvicinare il disco di taglio 102 alla barra 40. Tale disco aumenta così gradatamente la profondità di taglio, fino ad1 attraversare completamente la larghezza della barra 40 e creare il distacco da essa di un pezzo cubico. Tale distacco avviene mentre il piattello 95A supera anch’esso con la sua estremità posteriore, la testa della barra 40, perdendo così il contatto con essa. Ne consegue che la molla 94 può scaricarsi elasticamente, riportando la struttura pendolare verso la bocca di estrusione 39. Ciò avviene con un doppio moto: quello assiale dovuto alla spinta della molla 94 e quello angolare dovuto al profilo della camma 103, che si fermerà appena avrà raggiunto la posizione di massimo allontanamento del disco 102 dalla bocca 39. A ciò provvede un apposito usuale interruttore di posizione angolare 117 che provvede a fermare il suo motore 106 ed il motore 100. Tale interruttore 117 è posizionabile in vari modi, e deve consentire il contatto con la struttura pendolare 44 tenendo conto che essa ha il citato doppio movimento assiale ed angolare; un esempio realizzativo potrebbe consistere in una barretta 118 strisciante su una propaggine 119 della struttura pendolare 44. A seguito del taglio della barra 40, si ha il distacco e la caduta di un pezzo cubico 108 di essa su di uno scivolo 107. Tale cubo, risultando da una compattazione estrema e da una permanenza a temperature superiori a quelle di fusione della generalità delle materie plastiche, risulterà, già così, monolitico a facce piane e lisce, non friabile, indeformabile, asciutto, inodore. Tuttavia, per garantire tali proprietà a livelli di sicurezza assoluti, tale cubo può essere ricoperto con materie plastiche fuse, con qualsiasi spessore di plastica che sia ritenuto necessario. In figura 6 è illustrato un esempio di come ciò sia realizzabile. Il cubo 108 di materiale R.S.U. compattato, dopo aver percorso lo scivolo 107, cade su di un cingolo 56, posto poco più in basso per non creare urti violenti che lo potrebbero sfaldare. Per rendere tali urti minimi o inesistenti, il cubo 108 potrebbe essere fatto cadere direttamente su della plastica fusa 109 presente su di una apposita vasca 57. Il cingolo 56 è formato da maglie di catena 50,51 , disposte lateralmente ed unite da una pluralità di tondini 54 di acciaio, paralleli e distanti tra essi meno del lato delle facce del cubo 108, in modo da poterlo sorreggere. Tali tondini 54 sono piegati nella loro mezzeria ad esprimere una forma a “V”, come illustrato in fig. 7, e con un fondo 47. Le loro estremità possono essere costituite da brevi tratti orizzontali 48A, 48B, allineati secondo un asse 49, aventi funzione di pernetti trasversali di articolazione del cingolo 56, impegnandosi su piastrine 50A, 50B e 51A, 51 B delle due rispettive maglie laterali 50 e 51. Tali pernetti potrebbero delimitare il tratto utile di lavoro delle maglie mediante rondella di spallamento 53 e mediante usuali rosette elastiche 52, di ritegno mordente, in acciaio. Un cingolo così definito richiede che il suo fondo 47 a “V” sia stabile; ovvero, che tutti i tondini 54, pendolarmente appesi sul loro asse 49, abbiano i loro fondi reciprocamente vincolati. Tale vincolo potrebbe essere realizzato mediante semplici anelli 55, eventualmente aperti con le loro estremità disposte in basso. Tuttavia, le particolari modalità operative del cingolo 56, potrebbero rendere preferibile una soluzione che prescinda dalla potenziale articolazione del fondo 47 relativamente agli anelli 55. Infatti, con riferimento alle figg.

6 e 7, il percorso di tale cingolo prevede l’annegamento del suo fondo 47 nella vasca 57, contenente la plastica fusa 109, per consentire la completa immersione in questa del cubo 108 di R.S.U. compattati. La successiva fase di emersione e raffreddamento determina, infatti, il rivestimento di plastica solidificata non solo del cubo 108, ma anche del fondo 47 del cingolo 56 che lo sostiene. Tale plastica solidificata potrebbe pertanto ostacolare l’articolazione degli anelli 55 durante il necessario snodo, conseguente al diverso assetto a cui sono soggetti detti anelli mentre il cingolo acquisisce le forme ondulate imposte dal suo percorso prestabilito, illustrato in fig. 6. Per ovviare a ciò, invece di anelli 55 in materiale rigido, sono preferibilmente adottabili degli anelli flessibili 61 , illustrati in fig. 9, realizzati mediante piccolissime funi di acciaio, oppure mediante monofilo in acciaio armonico (per esempio, del tipo costitutivo delle corde delle chitarre). In questo modo, anche se le estremità di tali anelli flessibili si saldassero tra esse e sul fondo 47 dei tondini 54, il loro corpo flessibile centrale conserverebbe comunque la deformabilità richiesta dall’articolazione delle superiori maglie 50 e 51 del cingolo 56. Tali anelli flessibili 61 potrebbero essere realizzati, ovviamente, con le tecniche notorie; tuttavia, una soluzione preferita e rivendicata è quella di realizzarli come illustrato in fig. 9. In tale figura delle funi formanti gli anelli 61 sono dotate alle loro estremità di occhielli 59 e 60 sufficienti per infilare in essi altri occhielli 59’ e 60’ di un uguale anello attiguo 61’: in modo, cioè, da chiudere ogni anello 61 con il corpo dell'anello attiguo. In questo modo, la catena di anelli flessibili 61 , avvolti ognuno sul fondo 47 di un proprio tondino 54, potrebbe essere chiusa da una sola specifica generica legatura finale 62. Con riferimento alle figg. 6 e 7, possiamo dunque rilevare che ogni cubo 108 di R.S.U. compattati, espulso dalla sua macchina formatrice precedentemente descritta e schematicamente espressa con 63, si deposita sul fondo 47 del cingolo 56. Tale cingolo è sorretto e guidato da una pluralità di coppie di ruote 110 e 111 (alcune delle quali motrici) impegnate sulle boccole 115 dei perni delle maglie laterali; esso acquisisce cosi, per effetto del proprio peso, la forma di una linea catenaria 112 che gli consente di immergere la zona più bassa nella vasca 57, contenente la plastica fusa 109. Tale plastica è ottenuta dal recupero delle materie plastiche tipiche dei R.S.U. cioè: polietilene, polipropilene, polietilentereftalato, polivinilcloruro, polistirolo. Tali materie plastiche di recupero sono preventivamente triturate in particelle piccole; a seguito di ciò, l’eventuale rara presenza di plastiche termoindurenti, oppure ad elevata temperatura di fusione (quali i policarbonati, i polisu Ifoni), consente l’inglobamento di tali frammenti solidi estranei nella massa fusa; in questo modo, anche tali frammenti possono contribuire ai rivestimento del citato cubo 108 di R.S.U.. Ciò vale per qualsiasi altro materiale plastico o frammento metallico o vetroso che potrebbe essere presente, nella citata massa di plastica fusa 109 di rivestimento, a seguito di una inaccurata, economica, cernita delle materie plastiche da fondere. Da quanto detto, si ha che il cingolo 56 ha un suo tratto di catenaria 112 soggetto ad immersione nella plastica fusa. A tale immersione segue, ovviamente, una successiva emersione di raffreddamento in una zona 113. Siccome tali immersioni ed emersioni 112-113, 112'-1 13' sono cicliche, esse determinerebbero una stratificazione di plastica sulla parte inferiore del cingolo che, in breve, ne impedirebbe l’articolazione; e che, comunque, implicherebbe un grande spreco di materie plastiche. Per ovviare a ciò, prima che il cingolo riceva il cubo 108 dalla bocca di estrusione 39 della pressa continua 63, per rivestirlo, esso passa al di sotto di mezzi riscaldanti 64, che provvedono a fondere la plastica presente su di esso ed a farla cadere fusa sulla vasca 57. Tali mezzi riscaldanti sono assistiti da mezzi di soffiaggio 114, consistenti in usuali ventilatori a forte prevalenza o addirittura da getti di aria compressa agenti dall'alto verso il basso sul cingolo da una posizione ravvicinata, per asportare agevolmente la citata plastica fusa ancora aderente sulle parti della zona bassa del cingolo 47, 55, 54, 61. In questo modo si recupera la citata plastica e si provvede al suo mantenimento allo stato fuso, in associazione a specifici usuali mezzi riscaldanti termostatati presenti sul fondo della vasca 57. A seguito del suo scorrimento, il cingolo 56 trasporta il cubo 108 ricoperto di plastica fusa nelle zone emerse 113; in tali zone viene fatto permanere fino a quando il rivestimento plastico non è solidificato al punto da evitare "incollaggi” con altri analoghi cubi 108 in luoghi di raccolta, dove il raffreddamento si potrae fino a scendere alla temperatura ambientale. A tale raffreddamento possono eventualmente contribuire appositi ventilatori 58, 58’. In tale condizione finale il cubo di R.S.U. è solido, liscio, pulito, igienico, inodore. Ne consegue che, i cubi 108 così prodotti, possono essere facilmente ammassati ovunque, senza creare alcun problema ecologico. Essi, peraltro, possono essere impiegati come materiale da costruzione per strade, per muri, per guard-rail, per colline artificiali. Qualora tali cubi non trovassero immediato impiego, essi potrebbero in ogni caso essere scaricati sul fondo dell’oceano senza creare alcun inquinamento. Essi, comunque, risultano formati da materiali combustibili e potrebbero, pertanto, essere bruciati quando e dove è necessario o possibile. A seconda della loro composizione, inoltre, essi potrebbero costituire una riserva di materie prime da utilizzarsi tra qualche decennio. Data l’esiguità del loro volume e l’assenza di fattori inquinamenti, i blocchi cubici risultanti potrebbero essere trasportati con usuali mezzi e con costi decine di volte inferiori ai costi di trasporto attuali.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Procedimento per lo smaltimento di Rifiuti Solidi Urbani (R.S.U.) caratterizzato dal fatto di comprimerli in un modo massimo o limite, detta compressione consentendo l’espulsione da essi di ogni liquido ed il raggiungimento di temperature sufficienti a creare la saldatura intima di ogni frammento per formare blocchi solidi (108).
2. 2) Procedimento, come alla rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i blocchi solidi (108) derivanti dalla compattazione-limite dei R.S.U. vengono ricoperti con plastica fusa proveniente dai rifiuti di plastica e da successivo raffreddamento di solidificazione, detta ricopertura potendo attuarsi mediante una pluralità di strati ottenuti con una pluralità di cicli di immersione-emersione rispetto a della plastica fusa.
3. 3) Procedimento come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la compressione-limite è effettuata da una pressatura continua, consistente nell’introduzione forzata dei R.S.U. all’interno di un lungo condotto (18) a sezione progressivamente minore, onde trarre forze di schiacciamento trasversale o laterale dalle forze di schiacciamento longitudinale.
4. 4) Procedimento, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i blocchi solidi (108) derivano dalla troncatura di un barra (40) di un estruso prodotto dalla pressatura continua all’interno di un condotto (18) a pareti convergenti verso una bocca di uscita (39).
5. 5) Procedimento, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di attuare una compressione continua dei R.S.U. mediante una pressa caratterizzata da spinte (11 ) derivanti dalla combinazione di un meccanismo biella (2) - manovella (1) con una coppia di bracci (4,5) articolati a ginocchiera (6,8), l’asse di articolazione (3) della ginocchiera attuando pure l'imperniamento con il piede della biella (2) motrice per consentire l’allineamento di massima spinta della coppia di bracci (4,5) secondo un asse di congiungimento (14) tra un asse (6) di un perno fisso ed un asse (8) di un perno spintore di una mazza (9) a moto alternativo.
6. 6) Procedimento, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da un taglio della barra (40) dell'estruso compatto fuoriuscente dal condotto di compattazione (18) mediante sega circolare a disco (102) abrasivo o a profilo dentato a forze tangenziali esigue per poter tagliare anche R.S.U. inglobanti oggetti molto duri senza sgretolare le parti dell’estruso divise da tale taglio.
7. 7) Procedimento, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il taglio dell’estruso avviene mentre esso prosegue nel suo moto di fuoriuscita dalla bocca (39), detto taglio essendo attuato da un disco rotante abradente e/o segante (102) azionato da un motore elettrico (100) fissato su una struttura pendolare (44) imperniata scorrevolmente anche in senso assiale (42) su di una colonna fissa orizzontale (41 ) e spostata angolarmente per creare l’avanzamento di taglio del disco (102) da un profilo di camma (103) posta in lenta rotazione da un suo motore (106) associato ad un riduttore di velocità (99) e mantenuta strisciante da forze di ritorno pendolare su una superficie fissa (104) di riscontro, lo scorrimento assiale della struttura pendolare (44) derivando dalla spinta della barra (40) di estruso in uscita su un suo piattello (95A) ed il ritorno in un verso contrario a seguito del completo distacco del cubo tagliato (108) derivando dall’azione di una molla antagonista (94).
8. 8) Procedimento, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da una ricopertura, dei pezzi o blocchi cubici solidi ricavati (108), con vari strati di plastica anche differenti tra essi, detta ricopertura avvenendo mediante immersione dei blocchi (108) in vasche (57) contenenti plastica fusa (109) ed in una successiva emersione di raffreddamento (58,113), detti blocchi (108) essendo trasportati mediante cingolo (56) comprendente barrette trasversali (54) conformate a “V” aventi loro estremità orizzontali superiori (48A,48B) con funzione di perni di maglie (50A-50B.51 A-51 B) ed il loro fondo (47) unito da anelli articolabili (55) e/o flessibili (61 ).
9. 9) Procedimento come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal transito del cingolo (56) in dei mezzi fusori (64) della plastica solidificata su di esso per consentirne l’asportazione con mezzi soffianti ausiliari (114).
10. 10) Pressa continua attuatrice del procedimento di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da una mazza (9) di forma parallelepipeda appiattita scorrevole su ruote (75, 76) rotolanti su apposite piste (86, 86A, 86B,87) e/o su rulli (83) guidata anche lateralmente (46) da una sua camera parallelepipeda di contenimento preciso per potersi tuffare coniugatamente in un'imboccatura rettangolare di una camera (15) posta all'inizio del condotto di compattazione (18) detta azione tuffante essendo attuativa dell’introduzione in essa (15) di R.S.U. presenti in un piano di caricamento (16) a seguito di loro caduta in una botola (70), posta sul fondo di una tramoggia (65) di accumulo di R.S.U. (17) in caduta dall’alto assistita da azioni di coclea (68).
11. 11 ) Pressa continua, come alla rivendicazione 6, caratterizzata da una capacità di triturazione automatica dei R.S.U. (17), detta capacità derivando dalla presenza sulla faccia superiore della mazza (9) di lastre verticali parallele con funzione di rostri (71 ,71 A, 71 B,71C) dotate di una pluralità di gradini (81 A, 81 B , 81 C,81 D,81 E), detti gradini penetrando oltre superfici verticali (73A,73B,73C) di lastroni fissi di ritegno dei R.S.U. posti come griglie taglienti all’ingresso dell'imboccatura della camera di compattazione (15).
12. 12) Pressa continua, come alla rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che la superficie fissa fronteggiante i denti dei rostri (71 ) è obliqua (80) ed ha alla sua base una breve zona verticale con bordo spigoloso (73Z), la citata obliquità essendo finalizzata a convogliare forzatamente verso il basso i R.S.U. tritati e la citata zona con bordo spigoloso essendo finalizzata a costituire riscontro fisso di tranciatura per una superficie verticale di testa (9B) della mazza (9)